32t吊车门式刚架轻钢厂房的结构设计
导言
本文重点介绍了某管桩有限公司带32t吊车门式刚架轻钢厂房的刚架和吊车梁的设计，屋面和柱间支撑的设计，檩条及和墙梁的设计。同时对本工程设计中几个主要问题的处理，也进行了较详细的讨论和介绍，可供同类工程设计时参考。
工程概况
某管桩公司生产车间位于河北，厂房长度为6×23=138m，宽度为24+21=45m，屋面坡度为8%，双屋脊，建筑面积为6400㎡，其中：24m跨有32/5t桥式吊车一台，20t/5t桥式吊车二台，21m跨有10t桥式吊车一台，5t单梁桥式吊车一台（以上吊车工作级别均为A5），牛腿标高6.900，柱顶标高11.500，屋面为角驰Ⅱ暗扣式单层压型钢板+75厚吸音保温棉+不锈钢丝网，墙面为单层压型钢板。
本工程建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，屋面活荷载对于刚架构件，其受荷水平投影面积大于60㎡，取为0.3kN/㎡，雪荷载为0.45kN/㎡，故取较大值为0.45kN/㎡；屋面活荷载对于檁条，屋面板等局部构件取值则为0.5kN/㎡；基本风压为0.45kN/㎡，地面粗糙度类别为B类；抗震设防烈度为6度。刚架构件材质采用Q345B；吊车梁因其工作较频繁，需要进行疲劳验算，而最低日平均温度为-6℃，要求所选钢材应具有0℃冲击韧性的合格保证，故吊车梁材质采用Q345C，其它檩条，墙梁，支撑材质采用Q235B。计算软件采用PKPM的STS软件。
刚架和吊车梁的设计 考虑制作安装简便，刚架柱，梁均采用实腹式焊接H型钢，门式刚架用STS软件进行分析计算时，对屋面活荷载考虑其各跨的不利布置，对吊车的竖向及水平荷载，当参于组合的吊车台数为2台时，对其进行折减，折减系数取为0.9。由于桥式吊车起重量为32t，已超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（下称轻钢规范）的适用范围，故刚架柱采用《钢结构设计规范》（下称钢结构规范）验算，由于吊车梁可作为柱子的侧向支承点，故下柱平面外计算长度取为7.5m即基础面至牛腿面的长度，上柱平面外计算长度取为4.6，即牛腿面至柱顶的长度；而对于屋面变截面梁，由于钢结构规范只能用等效截面来验算，会存在一定误差，所以屋面变截面梁的强度和稳定仍按轻钢规范来验算，其平面外计算长度取为两屋面隅撑之间的距离，对于屋面变截面梁的挠度则按钢结构规范从严控制。
一：吊车梁荷载
1， 吊车的最大轮压和最小轮压
2，吊车的横向水平荷载和纵向水平荷载
二：吊车梁计算
1， 吊车梁的受力模型
2， 吊车梁的截面形式及吊车梁系统组成
实腹式：吊车梁；空腹式：吊车桁架。本次只讨论实腹式吊车梁。通常使用最多的是焊接H
型钢吊车梁。
（a） （b） （c） （d） （e） （f） （g）
（a）、（b） 型钢梁 （c）、（d）、（e）焊接工字形梁 （f）、（g）焊接箱形梁
a、型钢吊车梁用热轧型钢制成，制作简单、运输及安装方便，一般用于跨度≤6m，吊
车起重量Q≤10t的轻、中级工作制的吊车梁。
b、焊接工字形吊车梁截面一般由三块板焊接而成。当吊车梁的跨度与吊车起重量不大，
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 并为轻、中级工作制时，可采用上翼缘加宽的不对称截面，此时一般可不设制动结构。当吊
车梁的跨度与吊车起重量较大或吊车为重级工作制时，可采用对称或不对称工字形截面，但
需设置制动结构。不对称工字形截面能充分利用材料强度使截面更趋合理。
工字形吊车梁一般设计成等高度等截面的形式，根据需要也可设计成变高度（支座处
梁高缩小）变截面的形式（鱼腹式吊车梁）。
3， 吊车梁的荷载选择
一个柱距内一般仅能停靠2台吊车。特殊情况除外。
4， 吊车梁的最不利荷载位置
当梁上有2个或2个以上轮压作用时，轮子的排列应使所有梁上轮压的合力作用线与最近一
个轮子间的距离被梁中心线平分，则此轮所在位置既为梁最大弯矩截面位置。最大剪力maxV
可按梁反力影响线来求得。
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上次课讲到，B为吊车宽度，W为吊车的轮距。上面的图指的是单侧二轮吊车。
一台吊车时，只有2个轮子作用在吊车梁上，轮子位于（a）位置时，吊车梁受到的弯矩最
大。位于(b)位置时，支座剪力最大。
摘 要
国家建筑标准图集《钢吊车梁系统设计图平面表示方法和构造详图》是迄今为止国内第一本关于钢结构施工图方面的平面表示法的图集，其技术关键及创新点是形成了简单、通俗、易懂的平面表示方法制图规则，同时构造详图具备通用性、可操作性、安全性，满足国家相关规程、规范的要求，且二者相辅相成有机结合。平面表示方法，是把吊车梁系统构件的截面及平面定位等，按照平面表示方法制图规则，整体直接表达在吊车梁系统构件平面布置图上，再与标准构造详图相配合，构成一套新型完整的设计图。钢吊车梁系统构件包括吊车梁、辅助桁架、水平支撑、垂直支撑、制动板及辅助构件，辅助构件包括连接板、支座板、垂直隔板、轨道联结、伸缩缝接头及车挡。本人是该图集主编人，结合图集，针对吊车梁系统各构件制图规则中所涉及相关参数、构造详图中相关构造要求进行详细论述，提供相关构件及节点的荷载选取、计算参数和选用表格，同时详细描述了各构件的钢材材质选用及设计施工中注意事项，为设计、施工及监理人员正确理解和使用该图集提供帮助。
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关键词： 吊车梁 平法制图规则 参数
-II-
目 录
摘 要 .............................................................. I
目 录 ............................................................. II
绪 论 .............................................................. 1
一、吊车梁平法制图规则及参数 ........................................ 2
1、吊车梁编号 ................................................... 2
.
. 结构专业图集
1类 制图规则
序号 图集号 图集名称 备注
1 03G102 钢结构设计制图深度和表示方法
2 07G120 工程做法（自重计算）
3 SG109-1～4 民用建筑工程设计常见问题分析及图示－结构专业（2005年合订本）
4 08SG115-1 钢结构施工图参数表示方法制图规则和构造详图
5 SG111-1～2 建筑结构加固施工图设计表示方法 建筑结构加固施工图设计深度图样（2008合订本）
6 08G118 单层工业厂房设计选用（上、下册）
7 G103～104 民用建筑工程结构设计深度图样（2009年合订本） 代替04G103、05G104
8 09SG117-1 单层工业厂房设计示例（一）
9 11SG102-3 钢吊车梁系统设计图平面表示方法和构造详图
10 12SG121-1 施工图结构设计总说明（混凝土结构）
11 12G101-4 混凝土结构施工图平面表示方法制图规则和构造详图（剪力墙边缘构件）
12 12G112-1 建筑结构设计常用数据（钢筋混凝土结构、砌体结构、地基基础） 替代06G112。
13 13SG121-2 施工图结构设计总说明（多层砌体房屋和底部框架砌体房屋）
14 13G101-11 G101系列图集施工常见问题答疑图解 替代08G101-11
15 13SG108-1 建筑结构设计规应用图示（地基基础）
16 15G107-1 装配式混凝土结构表示方法及示例（剪力墙结构）
17 16G108-7 图示
18 16G116-1 装配式混凝土结构预制构件选用目录（一）
19 16G101-1 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板） 替代11G101-1
20 16G101-3 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（独立基础、条形基础、筏形基础、桩基础) 替代11G101-3 .
